Божественное рождение Вселенной и ее нынешняя структура

0
155

В. С. Сизонов
Божественное рождение Вселенной и ее нынешняя структура
Фрагменты благотворительных лекций 6 — 10
ЧАСТЬ 1

Наибольшую ценность для науки представляет введение новых идей
Дж. Дж. Томсон
1. Представления людей об окружающем мире в донаучную эпоху
— Определенные представления об окружающем мире, а также о времени и пространстве присущи, по-видимому, всем живым существам. Можно предположить, что уже первобытные люди на интуитивном уровне четко различали понятия прошлого, настоящего и будущего времени, а также два пространственных понятия: дальше и ближе, характеризующие отношения видимых или слышимых расстояний.
— Научные представления о времени, пространстве и его наполнении материей появились вместе с появлением науки. Я ограничусь здесь рассмотрением лишь уже вполне оформившихся классических (аксиоматических) представлений об абсолютном времени и пространстве, которых придерживался И. Ньютон и его последователи. Они базировались на принятии следующих аксиом:
— Первой аксиомой можно признать принятие свойства непрерывности течения математического времени. Общепринято, что существуют две бесконечные области значений времени: будущее и прошедшее. Время течет из области будущего в область прошедшего с постоянным, не зависящим ни от чего темпом, а положение настоящего момента времени в этом потоке времени соответствует положению в нем границы между двумя указанными областями времени.
— Второй аксиомой является установленный Э. Торричелли (1641 г.) экспериментальный факт: актуальность существования пустого (не заполненного материей) пространства – вакуума и присущего ему фундаментального свойства: «природа пустоты не терпит».
«Пустое» состояние вселенной часто принимают в качестве исходного состояния мира в религиозных «учениях» о сотворении вселенной ее создателем – Всемогущим Богом, а также в псевдонаучных «теориях» рождения вселенной из некой загадочной микроструктуры материи — «сингулярности» — в процессе ее необъяснимого внезапного взрыва.
— Третьей аксиомой здесь принято положение агностицизма, провозглашающее, что хотя структура и свойства современной Вселенной были, по всей вероятности, полностью определены процессом ее рождения, но этот процесс является (и навсегда останется) для людей неизвестным.
Примечание: С древних времен людьми принят постулат: все, что имеет начало, будет иметь и конец. Вера в божественное сотворение мира и в предстоящий конец света была и остается характерной чертой практически всех религиозных верований людей.
— Альтернативой этому постулату в античном мире была мало распространенная среди мыслителей и философов гипотеза о вечности существования Вселенной.
2. Эпоха научных знаний
— С появлением науки и научных знаний большинство верований древних людей были отброшены как пустые выдумки о вещах и явлениях, не существующих в действительности. Они не соответствовали экспериментальным фактам, выявленным в результате достоверных научных наблюдений, и основанным на них фундаментальным положениям науки.
Примечание: Здесь вопросы, связанные с квантовыми и релятивистскими свойствами материального наполнения вселенной, не рассматриваются.
— В классической физике рождение Вселенной непосредственно из пустого пространства – вакуума – представляется невозможным. Поэтому вопрос о происхождении и структуре Вселенной сводится к выяснению возможного – не противоречащего законам науки — процесса наполнения пустого пространства материей, а также выяснению ее природы и свойств.
В этой лекции рассмотрены некоторые из фундаментальных вопросов, связанных с упомянутой проблемой.

§1. Основные определения
— Элементарные частицы делятся на две группы. Первая группа — корпускулы — состоит из частиц, имеющих состояние покоя в числе их возможных состояний — они могут быть неподвижными. Все корпускулы обладают внутренней энергией покоя E0 и массой Mk=E0/c2; здесь c – скорость света. Им присуще свойства корпускулярно-волнового дуализма и подчинения законам сохранения.
— Частицы второй группы – волны — состояния покоя не имеют. Поэтому они не имеют массы и называются безмассовыми.
Примечание: Фотоны, нейтрино и ряд других элементарных частиц, находящихся в исходном волновом состоянии, в определенных обстоятельствах могут проявлять наличие у них корпускулярных свойств. Однако, с учетом приведенного выше Определения, они в своем исходном – волновом — состоянии не являются корпускулами в силу отсутствия у них состояния покоя. «Потомки» же фотонов, появившиеся в результате их трансформации в антагонистические пары частиц, например: электроны + позитроны, становятся парами антагонистических корпускул.
Другие определения:
— Сила – мера механического, в том числе – гравитационного, а также электрического, магнитного или иного действия других тел на данное тело. Результат действия силы проявляется в изменении скоростей точек тела или в его деформации.
Силовое поле – область пространства, в каждой точке которой на помещенную туда материальную частицу действует сила, зависящая только от координат этой точки x, y, z.
— Заряд – обобщенное название любых источников силового поля. Рассматриваемые здесь заряды делятся на два вида: одиночные (точечные) и сдвоенные антагонистические (дипольные). Другие виды зарядов здесь не рассматриваются.
— Источниками гравитационных полей частиц и тел – их зарядами — служат массы Mk этих материальных объектов. Источниками появления электростатических кулоновых полей служат электрические заряды. Предполагается возможным существование изолированных магнитных зарядов у гипотетических (теоретически возможных) частиц — магнитных монополей, и др.
— Тело – составной материальный объект, состоящий из корпускул. Оно может находиться в неподвижном состоянии — покое.
§2. Усовершенствование системы декартовых координат путем замены в ней линейных осей лентами Мебиуса. Особенности графических систем, использующих такие координаты
2.1. Одной из наиболее часто используемых систем пространственных координат в линейном трехмерном евклидовом пространстве является система ортогональных декартовых координат: (x1,x2,x3)≡(x,y,z). Она состоит из трех взаимно перпендикулярных прямых – осей координат, пересекающихся в одной точке – начале координат O.
— Требуемые фиксированные значения координат — изображающих точек: (x1=a, x2=b, x3=c) — в подходящих масштабах откладывают на осях в виде отрезков нужной длины. Положения их концов на осях соответствуют требующимся величинам xk=lk: при k=1 → x1=a, k=2 → x2=b, при k=3 → x3= c. А изменения значений координат xk сводятся к перемещению изображающих точек вдоль координатных осей (x1,x2,x3) на заданные величины: ∆xk.
Графическое представление t-оси времени
— Обычной практикой пользователей графических средств является представление оси времени: t-оси – в виде отдельной прямой линии неограниченной длины – пространственной x-оси. В принципе, время t и представляющая его графически длина отрезка x на x-оси могут изменяться неограниченно — от значений t=(-∞) до значений t=+∞.
На стандартных двумерных графиках эта линия используется в качестве оси абсцисс. На ней откладываются значения времени t в качестве независимого переменного (аргумента) — в функциональных зависимостях: F(t,xk).
— Существуют два основных варианта физических процессов, протекающих в существующей Вселенной: 1) процессы, прекращающиеся в заданный (определенный) конечный момент времени: t=t*, и 2) процессы, длящиеся во времени неограниченно: t→∞. К первым относятся также и все периодические процессы, повторяющиеся циклически, при ограниченном (конечном) числе циклов N. Но если количество циклов N является неограниченным: N → ∞, то различие между двумя вариантами: t→∞ и N→∞ — фактически исчезает. Техническое же различие остается, поскольку решение частной задачи: считать дискретное количество уже выполненных циклов N даже при условии N→∞ – представляется более простым, чем определять изменения значений величины xk(t)→∞ непосредственно (геометрически) – при условии t→∞.
2.2. Использование лент Мебиуса в качестве измерительных линий
2.2.1. В геометрии существует элемент с односторонней поверхностью – лента (лист) Мебиуса, см. рис. 1. Здесь предполагается, что длина L ленты AB много больше ее ширины h: h<<L. Канонической формой состояния этой поверхности является форма растянутого вдоль координатной оси xk сложенного вдвое отрезка длиной L/2: L → L/2. Его началом служит сечение ABBA, расположенное в начале координат – точке O: xABBA=0, а концом — середина ленты – точка M с координатой: xM=L/2.
— Будем считать, что изображающая точка X может двигаться только вперед; и что она оснащена двумя приборами, способными измерять расстояния: 1) спидометром — прибором, измеряющим скорость и длину пройденной пути; 2) радиолокатором, определяющим текущее удаление r изображающей точки X от начала координат O.
— Важным достоинством лент Мебиуса является двукратное сокращение полной длины линий, образуемых путем вытягивания лент в сдвоенные отрезки, используемые в качестве начальных участков осей декартовой системы координат (x1,x2,x3)=(x,y,z,…).

Рис. 1. Лента Мебиуса

— При продолжающемся непрерывном движении изображающей точки X(t) вдоль ленты с постоянной скоростью w=const она периодически, c частотой f=L/w будет оказываться в одних и тех же сечениях ленты, в частности, соответствующих положениям точек О и M при сдвиге фаз ∆tО-M=L/2w. При этом зарегистрированное спидометром расстояние X(t), пройденное изображающей точкой, монотонно возрастает пропорционально числу циклов N (или же прошедшему времени t). Оно равно X(t)=N∙L+∆x. А значение r(t) величины удаления изображающей точки от начала координат даже при X(t)→∞ колеблется лишь в пределах ограниченного диапазона значений: rmin=0≤r≤ rmax=L/2. Это обеспечивает простоту технических измерений пройденного изображающей точкой пути X(t) и технологические преимущества использования лент Мебиуса.
Главным практическим достоинством лент Мебиуса является возможность сравнительно легкого научно-технического обеспечения периодического возвращения изображающей точки в начальное положение; в частности, в начало координат: xk(t)=xk(t=0)=0. Это делает ленту Мебиуса одним из ценных технических инструментов в представлениях циклических процессов, в особенности — в индустриальных установках типа принтеров, тренажеров и т.п. — с помощью простейших механических устройств, известных со времен античности – лент, приводимых в движение шкивами.
— При рассмотрении геометрических задач в многомерном пространстве, в частности, в четырехмерном: [t,(x1,x2,x3)] — переход от математического описания непрерывных процессов: F[t,(x1,x2,x3)] — к описанию циклических процессов в нем: F[N,(x1,x2,x3)] — осуществляется посредством замены представления t-оси времени одинарной линией на ее представление линией, образованной из сдвоенной ленты Мебиуса подходящей длины.
— Если все 4 координатных оси: (x1,x2,x3, t) — представлены лентами Мебиуса с огромными значениями их длин Lk, то из рассматриваемой проблемы удается исключить технические вопросы, связанные с появлением особенностей, вызываемых актуальным гигантским удалением их изображающих точек от начала координат. Рассматриваемая же проблема сводится к суммированию рядов. Для решений некоторых сложных геометрических проблем это обстоятельство является настоящим «подарком».
— Свойство периодичности рассматриваемого процесса может быть использовано для создания запрограммированной (заранее преобразованной надлежащим образом) системы ортогональных декартовых координат, составленной из n взаимно перпендикулярных лент Мебиуса. Эти ленты заранее разрезаются, переворачиваются и скрепляются в нужных местах, обеспечивая надлежащий характер изменения переменных (x,y,z) (от командного устройства) при их периодическом следовании по направлениям осей координат. Следует отметить, что можно предвидеть значительные практические применения этого метода не только в индустриальных устройствах типа принтеров и агрегатах командно-вычислительной техники, но и в других областях человеческой деятельности, например в спорте, технике протезирования, в медицине и др.
— Метод допускает использование многомерных координат в полиспастных устройствах, в конструкциях многоручьевых шкивов и др.
2.2.2. Зависимость простых (повторяющихся без изменений) циклических процессов от времени φ(t) обычно характеризуется периодическим возвращением (с заданным периодом τ) значения рассматриваемой величины φ(t) к ее состоянию в некоторый фиксированный (обычно – начальный) момент времени t=t0: φ(t0+τ)=φ(t0). Такие циклические процессы выражаются математически посредством употребления периодических функций разных видов, наиболее часто – простейших: тригонометрических или показательных с мнимыми значениями показателей.
— Графические изображения простых циклических процессов: φ(t)=φ(t+τ) — сводятся к соответствующему сдвигу кривой, графически выражающей зависимость φ(t), на заданную величину периода ∆t=τ вдоль t-оси времени. Поскольку течение времени t относится к безостановочным процессам, то периодическое смещение кривой φ(t) вдоль t-оси времени продолжается непрерывно без каких-либо перерывов.
Рекомендация: Практическое использование лент Мебиуса представляется наиболее целесообразным на повторяющихся индустриальных технологических процессах типа типографской печати, на лечебных процедурах, на физических упражнениях, проводимых на тренировочных беговых дорожках и т.п.
§ 3. Формулировка теоремы Пифагора в применении к треугольнику, размещенному на действительной плоскости (x,y)
Для размещенного на действительной плоскости (x,y) прямоугольного треугольника ABC: (a,b,c) — между заданными длинами катетов x=a, y=b и искомой длиной гипотенузы c существует соотношение, выражаемое известной с античных времен теоремой Пифагора:
c2=x2+y2= a2+b2 (ПТ1)
Оно является справедливым при неявно подразумеваемом условии, что оба числа — a и b — являются действительными.
— Прямоугольный треугольник ABC может быть задан также указанием значений двух других его параметров, а именно – значения длины его периметра: Π=a+b+c — и величины одного из острых углов – φ.
В этом случае формула Пифагора для значения квадрата длины гипотенузы треугольника ABC — c2 — может быть представлена в виде:
c2=Π2/[2(1+sinφ+cosφ+sinφ∙cosφ)], (ΠT2)
здесь c=√(x2+y2) – длина гипотенузы, x=a=c∙cosφ и y=b=c∙sinφ – длины катетов, расположенных на координатных осях действительной плоскости (x,y). Величина же квадрата значения периметра Π2 дается выражением:
Π2=(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2bc+2ca=2c2(1+sinφ+cosφ+sinφ∙cosφ).
Примечание: Литера c обозначает также скорость света: c=3*1010 cm/s.
Соотношение (ΠT2) получено из исходной формулы:
Π2=2c2(1+sinφ+cosφ+sinφ∙cosφ).
§ 4. Формулировка теоремы Пифагора в применении к размещению треугольника ABC на мнимой плоскости z=(x,iy). Ограничения справедливости традиционной формы записи теоремы Пифагора
— Учтем существование равенств: i1=√(-1); i2=-1; i3=-i; i4=+1; i5=i4∙i1=i; и т.д.
— Переместим треугольник ABC из действительной плоскости: (x,y) – на аналогичную ей мнимую плоскость: (x,iy), здесь i=√(-1). При таком переносе предшествующая (пифагорова) форма представления значения гипотенузы: (ΠT1): c2=a2+b2 – теряет свою справедливость. При переходе от переменных: x,y — к другим переменным: x и iy (при замене второго действительного слагаемого в формуле (ΠT1) – действительного значения ординаты: y=b — на мнимое значение: y=b → iy=ib) — приводит к очевидной ее непригодности в качестве формулы Пифагора для того же самого объекта — треугольника ABC:
a2+i2∙b2=a2-b2≠a2+b2=c2. (NP)
Здесь сумма двух действительных чисел: a+b – преобразована в одно, не равное ей комплексное число: a+b → z=x+iy=a+ib≠a+b. Формула Пифагора в применении к комплексным («смешанным декартовым») координатам прежнего треугольника ABC стала неверной. Это утверждение становится особенно наглядным для равнобедренного прямоугольного треугольника: (a,ib=ia,c=0≠√2a), расположенного на комплексной плоскости z: a2+i2a2=a2-a2=0. Однако при надлежащем использовании системы координат Декарта – Мебиуса она остается верной. В этих координатах число 0<a2+a2=2a2 – является положительным.
— При известных величинах Π2 и φ в треугольнике ABC его перемещение с действительной плоскости (x,y) – на аналогичную ей комплексную плоскость z=x+iy — с одновременной заменой формулы (ΠT1) на (ΠT2) к потере пригодности теоремы Пифагора уже не приводит.
§ 5. О воззрениях Ньютона
— В конце 17-го столетия И. Ньютон достиг выдающихся научных достижений в точных науках – математике, механике и физике. Он начал поиски решения труднейшей научной проблемы, не решенной до настоящего времени – выяснения возможных путей происхождения Вселенной.
— Он был убежден, что спонтанное самозарождение Вселенной «из ничего» было невозможным. Поэтому Ньютон считал, что Вселенная была создана «извне»; а ее Создателем мог быть лишь Всемогущий Бог.
— При рассмотрении явления гравитации его смущало распространение сил гравитации через пустое пространство. Он допускал в качестве возможного постулата предположение, что пространство между планетами Солнечной системы может быть не пустым, а заполненным еще не открытой сплошной средой, прозрачной для прохождения и света, и сил гравитации. Но эта его фундаментальная идея осталась практически не изученной.
Примечание: Передача действия гравитации через пустое пространство смущала позже и М. В. Ломоносова, который «опровергал» ее простым примером: невозможно открыть закрытую дверь, не касаясь ее.
— Последние годы жизни Ньютон посвятил поиску научных путей, которые могли быть использованы Создателем — Всемогущим Богом — при сотворении им Мира. Но в отличие от его предшествующих ошеломляющих научных достижений, на этом пути успехов не было.
— Хотя уровень научных знаний во времена Ньютона был намного ниже нынешнего, все же, по моему мнению, основной причиной неудачи Ньютона было вовсе не недостаток научных знаний. Истинной причиной явился фактический отказ Ньютона от использования уже хорошо известных к тому времени отрицательных, мнимых и комплексных чисел в его фундаментальных трудах: по математике — «Универсальная арифметика» (1707), по механике — «Математические начала натуральной философии», (1687); по физике — «Оптика» (1704).
— Напомню, что отрицательные действительные числа были введены в европейскую математику еще до появления работ Ньютона. Р. Бомбелли ввел их в 1560 г., а Р. Декарт ввел их «потомков» — мнимые и комплексные числа в 1637 г.
— С точки зрения средневековых европейских алгебраистов отрицательные числа, получавшиеся при решении уравнений, и имевшие значения меньшие, чем ничто (меньшие нуля 0), рассматривались как формальные значения величин, не имеющие разумного смысла – как «абсурдные» числа.
— Ньютон знал об этих работах Бомбелли и Декарта, но он их не использовал. Ньютон написал в «Универсальной арифметике»: «Число может быть трех видов: целое, дробное и иррациональное. Целые числа измеряются единицей; дроби измеряются (рациональными) частями единицы, иррациональные же числа с единицей несоизмеримы».
Это утверждение Ньютона о числах может быть распространено и на числа других типов, а именно – на числа мнимые и комплексные. Расширенное утверждение Ньютона гласило бы: «Действительное число может быть трех видов: целое, дробное и иррациональное. Мнимые целые же числа измеряются мнимой единицей: i=√(-1); мнимые дроби измеряются (рациональными) частями мнимой единицы, иррациональные мнимые числа с мнимой единицей i несоизмеримы».
Примечания: 1. Квадрат мнимой единицы i2 равен действительной отрицательной единице: i2=-1; справедливы равенства: i1=√(-1); i2=-1; i3=-i; i4=+1; i5=i4∙i1=i; i6=i4∙i2=-1; i7=i4∙i3=-i; i8=i4∙i4=1….
2. Комплексные числа являются составными – двухкомпонентными: z=x+iy. Их первым слагаемым служит действительное число x, а вторым – мнимое число iy. Здесь математические свойства чисел z не рассматриваются.
Следует отметить, что Ньютон в математическом выражении своего закона всемирного тяготения для указания значений масс Mk использовал только действительные числа. В результате он смог открыть актуальность существования лишь одного вида гравитации — прямой (линейной) гравитации, выраженной в «не очевидной» форме взаимного притяжения космических объектов, обладающих массой, в частности Земли и Луны.
Если бы для выражения значений однотипных масс в этом законе он использовал также и мнимые числа, то смог бы предсказать принципиальную возможность актуального существования антигравитации, проявляющейся в явлении расталкивания взаимодействующих объектов с однотипными мнимыми значениями масс. Следует отметить, что проявления антигравитации являются существенно более скрытыми, чем проявления прямой гравитации; они, в частности, достаточно ясно выражены в существовании явления разлета удаленных галактик. Существование этого явления определено лишь по изменениям спектров их излучения.
Другие их проявления, в частности, существование явления лембовского сдвига частоты обращения электрона в атоме водорода также выявлены экспериментально, однако они ошибочно интерпретированы как фундаментальные свойства, якобы присущие вакууму.
— Но, пожалуй, наиболее важным научным открытием, не замеченным Ньютоном вследствие его отказа от рассмотрения последствий замены действительных чисел мнимыми, явился «просмотр» (упущение) существования глубокой математической аналогии между структурами силовых полей двух видов. Первый вид – это поля, создаваемые скрытыми источниками гравитации – малоподвижными массами материальных объектов. Вторым видом полей являются электростатические поля, создаваемые малоподвижными электрическими зарядами.
— Если бы Ньютон использовал в своих формулах числа не только действительные, но и мнимые, он смог бы теоретически вывести существование не только закона Кулона для электрических зарядов, но и скрытые соотношения перекрестной кросс-гравитации, и даже законы Фарадея – Максвелла о взаимодействии движущихся зарядов — электрических токов — с магнитными полями.
Следует отметить, что рассмотренный Ньютоном путь создания Вселенной и представления Ньютона о Боге были им слишком сильно «очеловечены». В то же время с научной точки зрения они оставались весьма примитивными, и поэтому малопригодными для удовлетворительного решения рассматриваемой сложнейшей проблемы.
Глава 1: Расширение области справедливости математического выражения, введенного Ньютоном и содержащего два фундаментальных понятия: 1) энергию покоя Er и 2) массу M, если бы он заменил в нем действительные числа мнимыми
1. Понятие заряда, создающего силовое поле
— Вначале мы рассмотрим понятие массы.
Ньютон ввел два независимых определения понятия массы: m.
— Первое определение опирается на векторные представления двух векторов: силы и ускорения ; они оба входят в формулу второго закона механики:
,
здесь = e1∙F – вектор силы, = e2∙a – вектор ускорения; e1 и e2 — единичные векторы, входящих в декартов трехгранник: (e1, e2, e3).
Если e1=e2, тогда m является скаляром, величина которого выражена действительным числом x: , здесь {x} – множество действительных чисел.
— Второе определение массы m основано на явлении прямой гравитации двух покоящихся (или медленно движущихся) объектов, состоящих из обычной материи. Их взаимодействие определяется классической формулой Ньютона:
; (Н)
здесь G1=γg=(6.67±0.01)˟10-8 см3/г∙с2 есть значение первой (из трех) гравитационной константы (константы Ньютона — Кавендиша).
Значение потенциальной функции φ(r) силового поля с заданным значением силы: Fgi — определяется равенствами:
. (Н1)
Величина силы Fgi может быть истолкована как интенсивность силового поля, порождаемого массой m1. В случае постоянного поля: — все материальные объекты получат здесь одинаковые ускорения: dvk/dt=idem.
2. Универсальная формула, представляющая взаимодействия любых неподвижных точечных зарядов
— Если бы Ньютон включил в свою «Универсальную арифметику» мнимые числа и использовал их в своей знаменитой формуле гравитационного взаимодействия, он мог бы придать ей следующий универсальный вид:
, (NC)
здесь FEM – сила гравитационного взаимодействия в рассматриваемом силовом поле, ±GEM – согласующие множители, Сhk – величины зарядов, создающих силовое поле, k=1 или 2; r1-2 – расстояние от заряда (1) до (2).
Ниже я попытаюсь пройти путем, каким мог бы пройти Ньютон, если бы он использовал в формуле (NC) мнимые числа. При этом я ограничусь рассмотрением лишь двух типов зарядов Сhk, использующихся в универсальной формуле Ньютона (NC) и создающих соответствующие им типы силовых полей.
— К первому типу зарядов относятся массы материальных объектов: Сhk=mk; они служат источниками гравитационных полей; ко второму типу — величины электрических зарядов: Сhk=Qk, создающих в пространстве электростатические силовые поля.
Постулат: Поведение объектов, обладающих зарядами различных типов, таких, как атомы, определяется эффективным (суммарным) их значением.
3. Три типа гравитационных взаимодействий
Гравитационное определение Ньютоном действительных значений масс mk основано на явлении прямой гравитации двух покоящихся (или медленно движущихся) объектов, состоящих из обычной материи. Их взаимодействие определяется формулой:
; (Н)
здесь γg=(6.67±0.01)˟10-8 см3/г∙с2 есть значение первой константы гравитации: G1=γg.
— В случае антигравитации в формуле (NC) используется значение второй константы: G2; его значение может быть определено следующим образом:
В 1911 г. Э. Резерфорд изучил рассеяние положительно заряженных α-частиц на рассеивающих их (отталкивающих) ядрах атомов металлов. Результаты своих исследований он выразил в виде следующей формулы:
, (Р1)
здесь dϭ/dΩ – сечение рассеяния в единичный телесный угол, ϑ – угол рассеяния; m=m1m2/(m1+m2) – приведенная масса, m1 и m2 – массы сталкивающейся частицы и ядра — соответственно, v – их относительная скорость, Z1e и Z2e – электрические заряды частицы и ядра, e – элементарный заряд.
Чтобы охарактеризовать расталкивание нерелятивистских незаряженных частиц — латентов, «молекул» темной энергии, которое вызвано не их электростатическим взаимодействием, а трудно измеряемым в экспериментах непосредственным действием сил антигравитации, в формуле Резерфорда (Р1) при выполнении условия равенства расстояний r1-2 и сил взаимодействия F1-2, достаточно заменить значения электрических зарядов частиц Z1e и Z2e мнимыми значениями их масс: im1 и im2 — и ввести в формулу (Р1) отрицательное значение константы гравитации: (-γ); тогда формула (Р1) упростится до следующего вида — (Р2):
; здесь i4=1. (Р2)
Следует заметить, что проверить справедливость формулы (Р2) можно на лабораторной установке и оборудовании, использованном еще Кавендишем.
Величина силы Fgi в потенциальном силовом поле φ(r)
— Значение потенциальной функции φ(r) силового поля Fgi определяется равенствами:
. (Н1)
Физический смысл силы Fgi может быть истолкован как интенсивность силового поля, порождаемого массой m1. В случае постоянного поля: — все материальные объекты получат одинаковые ускорения: dvk/dt=idem.
— Можно предположить, что Ньютон мог бы проверить последствия гипотезы о существовании значений двух взаимодействующих масс — M1 и M2, выраженных посредством мнимых чисел: M1=iμ1 и M2=iμ2; здесь 0<μ1 и 0<μ2. В этом случае формула Ньютона будет иметь вид уравнения (H2), определяющего явление антигравитации:
. (H2)
Антигравитация проявляется как сила отталкивания двух взаимодействующих объектов с мнимыми значениями их масс: M1=iμ1 и M2=iμ2.
— Таким образом, природа силы гравитационного взаимодействия Fgi изменилась на противоположную — она из притяжения Ньютона превратилась в отталкивание Кулона.
— Гипотетические частицы, массы которых должны выражаться посредством мнимых чисел, названы здесь латентами (скрытыми). Они играют роль молекул основного компонента («растворителя») в газообразной смеси – глобальной атмосфере, наполняющей пространство в качестве сплошной среды и названной темной энергией.
Появление глобальной атмосферы в пустом пространстве вызвало радикальное изменение свойств наполненного ею пространства по сравнению со свойствами исходного – пустого – пространства (вакуума).
Оно заключается в том, что «поверхность» двух взаимодействующих латентов является отталкивающей и абсолютно скользкой. Это свойство вызвало исчезновение в объеме темной энергии присущего газовым средам обычной материи внутреннего трения – вязкости. Темная энергия приобрела свойства идеального (невязкого) газа, отличающиеся от свойств реальных газов.
Заключение: Вследствие отсутствия вязкости темная энергия неспособна к формированию в заполненном ею пространстве состояний областей сгущения с увеличенным значением ее массовой плотности.
— Затем Ньютон, будучи последовательным, мог бы рассмотреть третий основной случай: перекрестной гравитации, приняв условия: M1=iμ1, но 0<M2. В этом случае гравитационная формула (H) приобретает вид:
, здесь |G3|<<G2=γ. (H3)
Примечание: Умножение любого действительного числа a на i эквивалентно повороту вектора, представляющего его на декартовой плоскости, против часовой стрелки на прямой угол: α=π/2. Поэтому вектор силы F1-2 становится перпендикулярным отрезку r1-2. Это обстоятельство позволяет использовать для нахождения значения согласующего множителя |G3| в формуле (H3) мнимые числа.
— Из сказанного можно сделать также вывод о существовании глубокой структурной аналогии между соотношениями, описывающими взаимодействия двух гравитационных зарядов (и явлений), и двумя аналогичными зарядами (и явлениями) электростатических (кулоновых) и магнитных (эрстедовых) взаимодействий частиц.

0

Автор публикации

не в сети 2 года

author

0
Комментарии: 0Публикации: 1Регистрация: 19-04-2017

Добавить комментарий

Войти с помощью: